环氧树脂灌封常用工艺与问题分析

灌封就是将液态复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热固性高分子绝缘材料。可强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能，并提高使用性能和稳定参数。

灌封工艺

灌封产品的质量，主要与产品设计、元件选择、组装及所用灌封材料密切相关，灌封工艺也是不容忽视的因素。

环氧灌封有常态和真空两种灌封工艺。环氧树脂．胺类常温固化灌封料，一般用于低压电器，多采用常态灌封。环氧树脂．酸酐加热固化灌封料，一般用于高压电子器件灌封，多采用真空灌封工艺，是我们本节研究的重点。目前常见的有手工真空灌封和机械真空灌封两种方式，而机械真空灌封又可分为A、B组分先混合脱泡后灌封和先分别脱泡后混合灌封两种情况。其工艺流程如下：

(1)手工真空灌封工艺  

(2)机械真空灌封工艺  

先混合脱泡后灌封工艺  

A、B先分别脱泡后混合灌封工艺  

相比之下，机械真空灌封,设备投资大，维护费用高，但在产品的一致性、可靠性等方面明显优于手工真空灌封工艺。无论何种灌封方式，都应严格遵守给定的工艺条件，否则很难得到满意的产品。  

灌封产品常出现的问题及原因分析

（1）局部放电起始电压低，线间打火或击穿 电视机、显示器行输出变压器，汽车、摩托车点火器等高压电子产品，常因灌封工艺不当，工作时会出现局部放电(电晕)、线间打火或击穿现象，是因为这类产品高压线圈线径很小，一般只有0.02～0.04mm，灌封料未能完权浸透匝间，使线圈匝间存留空隙。由于空隙介电常数远小于环氧灌封料，在交变高压条件下，会产生不均匀电场，引起界面局部放电，使材料老化分解，引起绝缘破坏。  

从工艺角度分析，造成线间空隙有以下两方面原因：  

1)灌封时真空度不够高，线间空气未能完权排除，使材料无法完权浸渗。  

2)灌封前试件预热温度不够，灌人试件物料黏度不能迅速降低，影响浸渗。  

对于手工灌封或先混合脱泡后真空灌封工艺，物料混合脱泡温度高、作业时间长或超过物料适用期，以及灌封后产品未及时进入加热固化程序，都会造成物料黏度增大，影响对线圈的浸渗。据上海常祥实业有限公司的专家介绍，热固化环氧灌封材料复合物，起始温度越高，黏度越小，随时间延长，黏度增长也越迅速。因此为使物料对线圈有良好的浸渗性，操作上应注意如下几点：  

1)灌封料复合物应保持在给定的温度范围内，并在适用期内使用完毕。  

2)灌封前，试件要加热到规定温度，灌封完毕应及时进入加热固化程序。  

3)灌封真空度要符合技术规范要求。

（2）灌封件表面缩孔、局部凹陷、开裂灌封料在加热固化过程中，会产生两种收缩，即由液态到固态相变过程中的化学收缩和降温过程中的物理收缩。进一步分析，固化过程中的化学变化收缩又有两个过程，从灌封后加热化学交联反应开始到微观网状结构初步形成阶段产生的收缩，我们称之为凝胶预固化收缩。从凝胶到完权固化阶段产生的收缩我们称之为后固化收缩。这两个过程的收缩量是不一样的。前者由液态转变成网状结构过程中，物理状态发生突变，反应基团消耗量大于后者，体积收缩量也高于后者。凝胶预固化阶段(75℃/3h)环氧基消失大于后固化阶段(110℃/3h)，差热分析结果也证明这点，试样经750℃/3h处理后其固化度为53%。